Hochintegrierte Stromsensoren für Elektrofahrzeuge

Zusammenfassung

Im Vergleich zu einem Fahrzeug mit herkömmlichen Verbrennungsmotor, erfordert ein Fahrzeug mit elektrischem Antriebsstrang eine deutlich höhere Anzahl an Stromsensoren. Diese werden zum Beispiel zur Phasenstrommessung zwischen Inverter und Motor oder in DC/DC-Konvertern zur DC-Strommessung eingesetzt. Gleichzeitig steigen zudem die Anforderungen, die an die Stromsensoren gestellt werden. Beispiel hierfür sind Genauigkeit und Störfestigkeit bei gleichzeitig hoher Flexibilität. Dieser Artikel beschreibt den Einsatz von Stromsensoren, basierend auf dem magnetoresistiven, kurz MR-Effekt, in Hybrid- und Elektrofahrzeugen. Der MR-Effekt, die verschiedenen xMR-Technologien (AMR, GMR, TMR) sowie deren Vor- und Nachteile werden beschrieben. Aufbau und Funktionsweise, beginnend beim einzelnen MR-Widerstand, dem Sensorchip, bis hin zum kompletten Stromsensor werden veranschaulicht. Anschließend liegt der Fokus auf konkreten Anwendungen im Automobilbereich sowie den speziellen Anforderungen, die an die Strommesstechnik gestellt werden. Aktuelle sowie zukünftige Stromschienen- Konzepte, speziell zur Anwendung in engen Bauräumen, werden vorgestellt und entsprechend erklärt.